CN202729856U - 一种水电联产中海水淡化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种海水淡化领域，尤其是涉及一种水电联产中海水淡化系统。其主要是解决现有技术所存在的反渗透膜对运行温度极为敏感，过高的温度也会导致反渗透膜水解速度加快，影响使用寿命，并且直流冷却后的海水存在一定的温升，直接排放也对海洋环境带来一定的影响，同时造成了能源的浪费等的技术问题。本实用新型包括接通海水的自直流冷却水进水管与自直流冷却水排水管，自直流冷却水进水管、自直流冷却水排水管上分别开有进水管自动调节阀门、排水管自动调节阀门，进水管自动调节阀门、排水管自动调节阀门的出口处通过管路连接有海水原水池，海水原水池通过管路依次连接海水预处理单元、海水淡化单元。

Description

一种水电联产中海水淡化系统

技术领域

本实用新型涉及一种海水淡化领域，尤其是涉及一种水电联产中海水淡化系统。

背景技术

随着膜处理技术的日益成熟，膜法海水淡化已经逐步走入市政给水行列。在我国南方地区，由于不需要集中供热，热源点缺乏，使得膜法海水淡化得到广泛的应用。但同时膜处理系统运行工况仍受水温影响较大，普通海水淡化厂没有热源，反渗透设备在进水温度较低的情况下，只能提高运行压力或者降低出力运行，系统能耗较大，经济效益较差。

电力行业使用反渗透技术已经非常成熟，新建的沿海大型电厂，可以考虑采用反渗透海水淡化技术制备全厂所需的生产和生活用水。电厂建设海水淡化设施，可以利用电厂直流冷却水进行取水而无需另建取水设施，可以利用电厂余热加热物料海水而提高膜系统运行通量，这些都是普通海水淡化厂所无法比拟的。

目前我国已经建成了一定数量的海水淡化项目，分别用于电厂水处理或市政供水。但由电厂建设海水淡化设施，在供应电厂用水的同时，向市政供水，实现水电联产才刚刚起步。随着反渗透技术的不断发展和完善，技术经济性不断提高，尤其是对水电联产的大型海水淡化装置而言，具有明显的优势和特色。

因此，为了充分利用电厂的资源优势，开发海水资源解决沿海地区生产和生活用水紧张的局面，降低淡化水成本，在电厂建设海水淡化设施的同时，同步供应市政用水，实现水电联产。中国专利公开了一种水电联产中海水淡化系统（公开号：CN202107547U），其通过热泵预热物料海水并进行海水淡化，提高了物料海水温度，提高淡水产量，减少能源浪费。中国专利还公开了一种水电联产中海水淡化系统及淡化海水的方法（公开号：CN102358633A），其海水淡化单元接收由热泵预热的物料海水并进行海水淡化，减少了高温高压蒸汽的消耗量，减少能源浪费和环境污染。但专利针对热法海水淡化技术，对采用反渗透膜法水电联产的海水淡化方法，还存在以下问题：

反渗透膜对运行温度极为敏感，水温升高，运行通量也会相应升高，但过高的温度也会导致反渗透膜水解速度加快，影响使用寿命。普通海水淡化厂没有热源，在低温季节，反渗透系统只能降低出力运行，能耗也将大大增加。

随着供热需求的增加，蒸汽价格也逐年走高。采用蒸汽作为热源加热物料海水，运行成本增加较多，使得综合制水成本身高。

沿海电厂由于海水资源丰富，常采用海水直流冷却而不设冷却塔。直流冷却后的海水存在一定的温升，直接排放也对海洋环境带来一定的影响，同时造成了能源的浪费。

实用新型内容

本实用新型是提供一种水电联产中海水淡化系统，其主要是解决现有技术所存在的反渗透膜对运行温度极为敏感，过高的温度也会导致反渗透膜水解速度加快，影响使用寿命，采用蒸汽作为热源加热物料海水，运行成本增加较多，使得综合制水成本升高，并且直流冷却后的海水存在一定的温升，直接排放也对海洋环境带来一定的影响，同时造成了能源的浪费等技术问题。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本实用新型的一种水电联产中海水淡化系统，包括接通海水的自直流冷却水进水管与自直流冷却水排水管，所述的自直流冷却水进水管、自直流冷却水排水管上分别开有进水管自动调节阀门、排水管自动调节阀门，进水管自动调节阀门、排水管自动调节阀门的出口处通过管路连接有海水原水池，海水原水池通过管路依次连接海水预处理单元、海水淡化单元。

本实用新型的特点是包括物料海水温升系统，用于在低温季节对物料海水进行预热；海水淡化单元，接受预热后的物料海水进行海水淡化。

物料海水温升系统设有自动调节装置。在夏季高温季节，海水温度已经满足膜系统运行要求，可直接引入直流冷却系统的进水作为物料海水；在冬季低温季节，海水温度远低于膜系统运行要求，可直接引入直流冷却系统的排水作为物料海水；在春秋季节，可以按比例引入直流冷却系统的进水和排水，将混合海水作为物料海水。

物料海水的水温根据温度变送器实现自动程序调节，水量可根据系统规模进行设计。物料海水可以根据需要，引入相应比例的温排水，提高物料海水温度，提高淡水产量。

本实用新型中，所用的海水淡化单元是本领域已知的海水淡化设备，包括海水预处理装置、超滤装置、反渗透装置，各类水箱及水泵等。

本实用新型温升系统自动调节装置采用一定数量的自动调节阀组，通过后续温度变送器进行比例调节，使膜系统长期处于最佳运行温度范围内。

本实用新型循环冷取水系统进水管和排水管分别设置，可单独接入海水淡化单元，满足海水淡化单元对物料海水水量和水温的需求。

作为优选，所述的自直流冷却水进水管与自直流冷却水排水管都连通有凝汽器。凝汽器可以将管道中的蒸汽凝结为水。

因此，本实用新型无需额外的热源对物料海水进行加热，减少了能源的消耗，充分利用电厂直流冷却系统的排水温升预热物料海水，减少了能源的浪费，减少了温排水对海洋环境的影响，提升了膜处理系统的运行温度，提高运行通量和淡化水产量，降低运行成本，结构简单、合理。

附图说明

附图1是本实用新型的一种结构示意图。

图中零部件、部位及编号：自直流冷却水进水管1、自直流冷却水排水管2、进水管自动调节阀门3、排水管自动调节阀门4、海水原水池5、海水预处理单元6、海水淡化单元7、凝汽器8。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：在舟山六横岛附近海域项目中应用本方法。厂址附近海域温度随季节变化，夏季海水温度在27℃左右，冬季海水温度在7℃左右。

本例的一种水电联产中海水淡化系统，如图1，包括接通海水的自直流冷却水进水管1与自直流冷却水排水管2，自直流冷却水进水管、自直流冷却水排水管上分别开有进水管自动调节阀门3、排水管自动调节阀门4，进水管自动调节阀门、排水管自动调节阀门的出口处通过管路连接有海水原水池5，海水原水池通过管路依次连接海水预处理单元6、海水淡化单元7。自直流冷却水进水管与自直流冷却水排水管都连通有凝汽器8。 

在高温季节全开进水管自动调节阀门3，全关排水管自动调节阀门4，可满足海水运行温度在25℃左右；在低温季节全关进水管自动调节阀门3，全开排水管自动调节阀门4，可满足海水运行温度在18℃以上；其他季节，通过调节阀门开度，控制物料海水温度在20-25℃之间，反渗透膜运行通量可达13LMH以上。

实施例2：在乐清湾附近海域项目中应用本方法。厂址附近海域温度随季节变化，夏季海水温度在26℃左右，冬季海水温度在6℃左右。

本例的一种水电联产中海水淡化系统，如图1，包括接通海水的自直流冷却水进水管1与自直流冷却水排水管2，自直流冷却水进水管、自直流冷却水排水管上分别开有进水管自动调节阀门3、排水管自动调节阀门4，进水管自动调节阀门、排水管自动调节阀门的出口处通过管路连接有海水原水池5，海水原水池通过管路依次连接海水预处理单元6、海水淡化单元7。自直流冷却水进水管与自直流冷却水排水管都连通有凝汽器8。

在高温季节全开进水管自动调节阀门3，全关排水管自动调节阀门4，可满足海水运行温度在25℃左右；在低温季节全关进水管自动调节阀门3，全开排水管自动调节阀门4，可满足海水运行温度在17℃以上；其他季节，通过调节阀门开度，控制物料海水温度在20~25℃之间，反渗透膜运行通量可达13LMH以上。

对比例：物料海水没有温升系统，经过预处理后直接进入膜处理系统。运行温度受季节影响，在高温季节，系统能正常运行，反渗透膜运行通量在13LMH以上，进水压力在44bar左右；在低温季节，要保证系统出力，则反渗透膜需要在高通量状态下运行，进水压力需要升高到62bar，系统运行能耗大大增加，且高压运行存在较大的安全隐患；如果维持进水压力不变，则系统只能降低通量运行，按照水温每下降1℃，产水量下降2.7%计算，系统出力降低在40%以上。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims (2)

1.一种水电联产中海水淡化系统，包括接通海水的自直流冷却水进水管（1）与自直流冷却水排水管（2），其特征在于所述的自直流冷却水进水管（1）、自直流冷却水排水管（2）上分别开有进水管自动调节阀门（3）、排水管自动调节阀门（4），进水管自动调节阀门、排水管自动调节阀门的出口处通过管路连接有海水原水池（5），海水原水池通过管路依次连接海水预处理单元（6）、海水淡化单元（7）。

2.根据权利要求1所述的一种水电联产中海水淡化系统，其特征在于所述的自直流冷却水进水管（1）与自直流冷却水排水管（2）都连通有凝汽器（8）。

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